有史以来最大规模的灭绝已被微生物驱逐出去

有史以来最大规模的灭绝已被微生物驱逐出去

在地球历史上活着的最糟糕的时间无疑是二叠纪末,大约是250万年前。 这是时期 有史以来最伟大的灭绝事件 记录发生了,杀死所有物种的97%,一个如此严重的事件被称为大死亡。

这一事件一般被归咎于同时发生的大规模火山爆发。 但现在,在一项新的分析中,麻省理工学院(MIT)的研究人员认为,大规模灭绝事件可能是由微生物引发的。 这些微生物导致碳循环的扰动,引起环境冲击,如全球变暖和海洋酸化。 在数万年的时间里,这些冲击大量消灭了物种 - 这是地质尺度上的一个小点。

感觉就像时间的结束

最近二叠纪的灭绝发生在数百万年前的250,是五种已知的大规模灭绝事件中最严重的一次。 它杀死了最后一个三叶虫 - 一种耐寒的海洋物种,它在之前的两次大灭绝中幸存下来。 虽然陆地植物幸存下来,但几乎所有森林都消失了。 更糟糕的是,它是唯一已知的灭绝事件,甚至连昆虫都没有幸免。

对于这种规模的事件,很多事情都会出错。 当时世界由一个名为Pangea的超大陆组成。 这个巨大的陆地,通过改变碳与俯冲板块循环的动力学,可能已经将全球温度推到了有史以来的最高点。

然后,在大约一百万年的历程中,西伯利亚的大规模火山喷发创造了玄武岩,覆盖的面积大约是法国的七倍。 这可能通过向大气中输送更多的二氧化碳而将环境推向了临界点。 这将导致海洋酸化,杀死更多的海洋生物,并加热,释放冷冻的甲烷。 所有这一切的结果将是一个“失控”的气候,持续升温并从环境中去除更多的氧气。

强大的微生物

但麻省理工学院的丹尼尔罗斯曼认为这些数字并没有增加。 “全球碳循环的变化难以与西伯利亚的火山活动相协调,”他说。

他的计算,刚刚发表在 诉讼中的国家科学院院士,暗示其他东西必定导致失控事件。 一个假设是微生物的生命可能是造成这种情况的原因。

“这个假设并不像看起来那么令人发指。 毕竟,大约在2.4亿年前,它是蓝藻形式的微生物,为我们的大气提供了所有的氧气,“Rothman补充道。 那段时期,称为大氧合事件,也杀死了大多数适应缺氧的生物,开始了地球历史上最长的寒冷时期之一。 因此,微生物肯定会产生全球影响。

罗斯曼与麻省理工学院的同事们一起研究了地球的进化史,并发现了大死亡时期发生的特定类型微生物的兴起。 那种微生物叫做 甲烷,有能力消化有机物质产生甲烷。 (麻省理工学院的分子生物学家证明了这一点 甲烷 由于从一个基因的转移,进化出这种能力 梭状芽胞杆菌 一类细菌。)

罗斯曼知道造成甲烷的化学过程依赖于金属镍。 他去寻找证据 甲烷 当时在中国眉山地区的沉积层中蓬勃发展。 如果当时的环境中镍的含量超过正常水平,那么沉积物就会记录下来。

罗斯曼选择梅山地区寻找镍,因为它是一个特别好研究的地区。 它的沉积层被用来标记和标准化地球历史的不同时期,它们跨越了大死亡时期。

搜索成功了。 在此期间沉积物中确实存在更高量的镍。 甲烷 不会有效地制造甲烷 - 它们会蓬勃发展。

罗斯曼认为,镍会被添加到海洋中,在那里 甲烷 通过在西伯利亚发生的连续火山活动生活和成长。 通过洋流运输的镍的增长量将允许更多 甲烷 将有机物质转化为甲烷,通过与氧气反应将其转化为二氧化碳。 这意味着全球气温升高和海洋酸化。 后者将与氧气的损失(用于产生二氧化碳)相结合,加速海洋的灭绝。 死者的生物就会提供 甲烷 用更多的有机物来消化。

简而言之,微生物创新可能已经超过了平衡,导致了大死亡。

莱斯特大学的Marc Reichow对这些结果持怀疑态度。 他辩称,没有证据表明增加的镍来自西伯利亚火山。 罗斯曼同意目前的数据无法确定镍的来源。

涉及多种因素?

“这是一个有趣的假设,但我认为Great Dying是许多'杀戮机制'的做法,而不仅仅是这里建议的单一机制,”Reichow说。

在确切的时期内也存在疑问 甲烷 实际上是进化的。 目前基于DNA序列差异估计其起源的技术具有巨大的误差范围,这意味着它可能在大死亡之前或之后很好。

罗斯曼承认存在局限性。 “我们认为单靠火山活动不可能造成这种灭绝事件。 相反,我们所做的是通过暗示微生物可能导致它发生而扩大了对话。“

“对今天的影响是,地球的碳循环中有许多方式可能发生自然波动。 在研究碳循环发生的变化时,我们应尽量考虑尽可能多的未来预测。“

关于作者

rathi akshatAkshat拥有牛津大学有机化学博士学位,以及孟买化学技术研究所的化学工程学士学位。 离开实验室后,他进入了新闻界,并为《经济学人》,《印度教》和《理工学院》撰文。

这篇文章最初出现在 谈话

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